Question

18．為了研究2個(gè)新育品種P₁、P₂幼苗的光合作用特性，研究人員分別測定了新育品種與原種（對(duì)照）葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果見圖1和圖2和表1所示．請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1的凈光合速率是指測得的單位時(shí)間、單位葉面積釋放氧氣的量．運(yùn)用已有的知識(shí)對(duì)圖1中曲線進(jìn)行分析，以下說法不正確的是D．
A．實(shí)驗(yàn)采用的葉片葉齡必須一致
B．實(shí)驗(yàn)過程中光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度必須一致
C．三個(gè)品種進(jìn)行光合作用最適宜的溫度沒有顯著差異
D．40℃條件下P₁品種的生長速度最快
（2）分析圖2可知，新育品種P1的葉片光合作用能力最強(qiáng)的主要原因與葉綠素含量和蛋白質(zhì)含量多有關(guān)．研究發(fā)現(xiàn)，$N{H_4}^+$能增加類囊體膜對(duì)H⁺的通透性，從而消除類囊體膜兩側(cè)的H⁺濃度差．若將$N{H_4}^+$注入葉綠體基質(zhì)，下列過程中會(huì)被抑制的是B．
A．電子傳遞B．ATP的合成C．NADPH的合成D．光能的吸收
（3）表是對(duì)新育品種P₁、P₂葉肉細(xì)胞葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)量的測定結(jié)果．結(jié)合圖2分析下列敘述正確的有CD（多選）．　　

蛋白質(zhì)序號(hào)	蛋白質(zhì)名稱或功能	新育品種1表達(dá)量	新育品種2表達(dá)量
①	ATP合成酶	0.45	0.30
②	固定二氧化碳的X酶	0.18	0.14
③	傳遞電子	0.52	0.33
④	固定二氧化碳的Y酶	0.14	0.00

A．H⁺是經(jīng)過類囊體上的蛋白質(zhì)①從高濃度到低濃度進(jìn)入類囊體腔中的
B．蛋白質(zhì)①③位于葉綠體內(nèi)膜上，蛋白質(zhì)②④位于葉綠體基質(zhì)中
C．P₁光合作用強(qiáng)度高于P₂，與參與光合作用的酶的種類和表達(dá)量多有關(guān)
D．P₁光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和 ATP比P₂多與葉綠素和傳遞電子含量的差異有關(guān)
（4）為研究光質(zhì)對(duì)新育品種P₁和P₂幼苗生長的影響，研究者用乙醇和石油醚分別對(duì)P₁和P₂幼苗葉綠體中的色素進(jìn)行了提取和分離，其紙層析的結(jié)果如圖3（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶）．下列分析正確的是AC（多選）
A．甲是新育品種P₁，乙是新育品種P₂
B．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收的光譜不同
C．紅橙光下新育品種P₁的光合效率比P₂高
D．濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一次是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵．

Answer 1

分析 分析題圖1：該圖是2個(gè)新育品種P₁、P₂幼苗凈光合作用速率隨溫度變化而變化的曲線，實(shí)驗(yàn)的自變量是植物種類和溫度，因變量是凈光合作用速率，葉齡、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度等是無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜；由題圖曲線可知，不同品種植物凈光合速率的最適宜溫度相同，低于35℃時(shí)，凈光合作用速率是P₁＞P₂＞對(duì)照組，40℃時(shí)，P₂＞對(duì)照組＞P₁．
分析題圖2可知，對(duì)照組成、P₁和P₂三種植物中，P₁葉綠素和蛋白質(zhì)的含量最多，其次是P₂．
分析圖3：該圖是綠葉中的色素對(duì)的分離的色素帶，由上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；由題圖可知，第一條色素帶中葉綠素含量多，類胡蘿卜素含量少，是新品種P₁的色素帶．

解答 解：（1）凈光合速率可以用單位時(shí)間、單位葉面積釋放的氧氣的量表示；
A、葉片葉齡是無關(guān)變量，三組實(shí)驗(yàn)應(yīng)該相同，A正確；
B、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度是無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該保持一致，B正確；
C、由題圖曲線可知，三個(gè)品種進(jìn)行光合作用最適宜的溫度沒有顯著差異，C正確；
D、40℃條件下生長速度最快的是P₂品種，D錯(cuò)誤．
故選：D．
（2）分析柱形圖可知，新育品種P1的葉綠素和蛋白質(zhì)含量最多，可能是凈光合作用速率大的原因．
光合作用過程中，ATP合成需要的能量由H⁺梯度提供，如果NH4+注入葉綠體基質(zhì)，消除了類囊體膜兩側(cè)的H⁺濃度差，ATP合成會(huì)受阻．
（3）分析表格信息可知，與新品種2相比，新品種1與光合作用有關(guān)的蛋白質(zhì)的表達(dá)量增多．
A、H⁺參與暗反應(yīng)過程，H⁺是經(jīng)過類囊體上的蛋白質(zhì)①從高濃度到低濃度進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；
B、①③酶參與光反應(yīng)過程，光反應(yīng)的場所是類囊體膜，因此①③酶存在于類囊體膜上，B錯(cuò)誤；
C、由表格數(shù)據(jù)可知，P₁葉綠素和蛋白質(zhì)的含量最多，因此P₁光合作用強(qiáng)度高于P₂，與參與光合作用的酶的種類和表達(dá)量多有關(guān)，C正確；
D、P₁光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP產(chǎn)生于光反應(yīng)階段，P₁光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和 ATP比P₂多與葉綠素和傳遞電子含量的差異有關(guān)，D正確．
故選：CD．
（4）A、由分析可知，甲色素帶的葉綠素含量多，是新品種P1的色素帶，乙是新育品種P₂，A正確；
B、色素Ⅲ、Ⅳ分別是葉綠素a、葉綠素b，都主要吸收紅光和藍(lán)紫光，B錯(cuò)誤；
C、育品種P₁的葉綠素含量高，葉綠素主要細(xì)胞受紅光和藍(lán)紫光，因此在紅橙光下新育品種P₁的光合效率比P₂高，C正確；
D、畫綠葉細(xì)線應(yīng)該多次重復(fù)，D錯(cuò)誤．
故選：AC．
故答案為：
（1）O₂（氧氣）  D
（2）葉綠素含量和蛋白質(zhì)含量多  B
（3）CD
（4）AC

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是光合作用的過程和影響因素，葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，旨在考查學(xué)生分析題圖獲取信息的能力，理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并應(yīng)用題圖信息進(jìn)行推理、判斷的能力．